Составляя список правил вывода для моих студентов-математиков, я наткнулся на этот список в Википедии:
Я заметил закономерность: кажется, что для каждого правила введения есть правило исключения , и наоборот. Например, введение конъюнкции соответствует исключению конъюнкции, а введение дизъюнкции соответствует исключению дизъюнкции.
Я задался вопросом, следовал ли Modus Ponens, утверждающий ((P⇒Q)∧P)⇒Q, этому образцу. Я заметил, что в его статье в Википедии Modus Ponens упоминается как «устранение импликации», поэтому мне стало интересно, существует ли другая тавтология или теорема, известная как введение импликации . Хотя в Википедии нет страницы для «введения импликации», поиск Google выдал это утверждение , сформулированное в последовательной записи как
(P ⊢ Q) ⊢ (P ⇒ Q)
Это любопытное утверждение, когда-то записанное в тавтологической форме, кажется, говорит о том, что (P⇒Q)⇒(P⇒Q).
Правильно ли я перевел утверждение из секвенциальной записи в тавтологическую форму? Если это так, то результирующая теорема (P⇒Q)⇒(P⇒Q) кажется мне совершенно тривиальной. Конечно, это правда; точно так же, как устранение импликаций может быть доказано с помощью таблицы истинности, чтобы показать, что ((P⇒Q)∧P)⇒Q является тавтологией, вы также можете проверить с помощью таблицы истинности, что (P⇒Q)⇒(P⇒Q) является тавтология. Однако я, должно быть, упускаю то, что делает это утверждение интересным, поскольку оно кажется мне столь же тривиальным, как высказывание А⇒А.
Возможно, я неправильно перевел утверждение из последовательной записи в тавтологическую форму. Веб-страница смешивает два разных символа для подтекста. Определение «импликации», которое я выучил, представляет собой уникальную функциональную связку истинности, характеризуемую своими булевыми (или табличными) значениями. То есть ⇒ является уникальной функцией, которая отображает P и Q в (1,0,1,1):
Поскольку это определение ⇒ уникально, что будет означать другой символ импликации как функциональная связка истинности? Будет ли у него другая таблица истинности? И когда я перевел правило вывода из секвенциальной записи в тавтологическую форму, правильно ли было заменить все экземпляры ⊢ на ⇒?
Наконец, мне любопытно, почему введение импликации не указано вместе с другими правилами вывода в таблице Википедии. Есть ли что-то принципиально отличное в этом результате, возможно, использование импликации турникета, что делает эту теорему принципиально иной, чем другие? Спасибо за ваши мысли!
Два разных символа на странице, на которую вы ссылаетесь, действительно разные. Первый - это символ турникета Ⱶ, который можно прочитать как «доказательство», в то время как стрелка → является материальным значением. Они очень разные. Материальная импликация — это символ на объектном языке, определяемый приведенной вами таблицей истинности, т. е. T/F/T/T. Турникет — это символ на метаязыке, который можно прочесть так: P доказывает Q или Q — теорема о P.
Правило условного введения можно понимать как означающее, что если Q — теорема о P, то P → Q — теорема. В более общем виде это можно было бы записать так: если Γ — множество предложений, то из Γ,P Ⱶ Q можно вывести Γ Ⱶ P → Q. Если Γ вместе с P доказывает Q, то Γ доказывает, что P материально влечет В. Это называется теоремой дедукции.
В естественной дедукции мы можем использовать правило условного доказательства с тем же эффектом. Вы можете принять любое P, которое вам нравится, перейти к доказательству Q на его основе, а затем опровергнуть предположение, чтобы ввести материальную импликацию P → Q.
Что касается логических констант, имеющих соответствующие правила введения и исключения, то это не случайно. В системе Fitch логические константы определяются этими правилами. Идея гармоничных правил введения и исключения была предложена Герхардом Генценом и подхвачена многими другими. Идея состоит в том, что соответствующие правила I и E должны быть «обратными» друг другу, чтобы гарантировать, что они не будут иметь неконтролируемых последствий. В знаменитой статье еще в 1960 году Артур Прайор («Билет вывода о малолитражке», анализ 21: 38-9) показал, что определение логических констант без ограничений может позволить вам доказать что угодно.
Эта обратная связь между правилами I и E называется логической гармонией. Майкл Даммет утверждал, что у классической логики нет гармоничного способа определения правил отрицания, в то время как у интуиционистской логики есть, хотя это оспаривается. Если вы хотите получить дополнительную информацию о логической гармонии, эти статьи могут быть вам полезны:
Стейнбергер, Ф. (2011) «Какой может и не может быть гармония». Австралазийский философский журнал 89: 617-639. Рамфит, Ян (2016) «Против гармонии». Готовится к публикации в издании Роберта Хейла, Криспина Райта и Александра Миллера, The Blackwell Companion to the Philosophy of Language, 2-е издание. Оксфорд: Блэквелл.
Я полагаю, что обе статьи можно найти на philpapers.org.
То, что можно рассматривать как введение импликации, →I , иногда называют условным доказательством или CP .
Основная стратегия состоит в том, чтобы принять антецедент и вывести следствие. Как только консеквент получен, допущение может быть снято. Вот пример:
{1} 1. (P ∨ Q) → R Prem. {2} 2. П Предполож. {2} 3. P ∨ Q 2 ∨ I (правая) {1,2} 4. Р 1,3 МП {1} 5. П → Р 2,4 КП
Антецедент предполагается в строке 2, а консеквент выводится в строке 4. Это соответствует условиям для → Введение или CP в строке 5.
В этой конкретной системе доказательств номера зависимостей перечислены слева. Везде, где появляется число {2} , это означает, что соответствующий номер строки зависит от предположения, сделанного в строке 2. Обратите внимание, что после введения импликации номер зависимости для предположения отменяется. Вы можете видеть, что вывод основан только на {1} , что является предпосылкой.
Другой символ:
Статья в Википедии гласит:
Правило modus ponens можно записать в последовательной записи:
Р → Q, Р ⊢ Q
где ⊢ — металогический символ, означающий, что Q — синтаксическое следствие P → Q и P в некоторой логической системе;
Другой символ представляет собой турникет и функционирует аналогично символу импликации, но принадлежит к отдельной системе логики, или металогии . Турникет указывает на то, что указанный аргумент является обоснованным, и, поскольку он действует как импликация, все предпосылки аргумента вместе с выводом могут быть переписаны с использованием обычных логических обозначений, чтобы сформировать тавтологию.
Как я упоминал в своем комментарии, отношение, выраженное ((A & (A → B)) → B), является принципом, управляющим как введением, так и исключением, поэтому одна и та же таблица истинности действительна для обоих.
Мауро АЛЛЕГРАНСА
Конифолд
Итан Альвари
Конифолд
Мауро АЛЛЕГРАНСА